11.Почва как многофазная система

Почва может иметь 4 фазы:

Твердая – минеральные и органические вещества

Жидкая – вода, и растворимые в ней соли и органические вещества

Газообразная – воздух

Живая – грибы, бактерии, и другие органические вещества населяющие почву.

12.Минералогический состав почвы

Основную долю вещественного состава рыхлых почвообразующих пород и почв, за исключением торфяных, образуют минеральные частицы. В зависимости от происхождения и размеров могут быть разделены на 2 основные группы:

1.) Первичные минералы. Слагают магматические породы, а в осадочных являются остаточными материалами при выветривании. Почти целиком сосредоточены в гранулометрических фракциях более 0,001 мм.

2.) Вторичные – возникли из первичных под воздействием климата и биоты. Размер частиц менее 0,001 мм.

Первичные минералаы преобладают в чернозёмах, каштановых, дерново-подзолистых. Вторичные – в ферраллитных.

Первичные минералы – кварц, ПШ, амфиболы, пироксены, слюды. Наиболее устойчив к выветриванию кварц, его содержится до 40% в рыхлых породах. Содержание ПШ достгает 20%. Амфиболы, пироксены и слюды содержаться в небольших количествах, так как легко выветриваются. Способность к разрушению у минералов зависит от их кристаллической структуры. Она имеет ионный тип, т.е. образуется противоположно заряженными ионами. Большинство первичных минералов имеют в своём составе кремний и главный элемент их структуры – кремнекислородный тетраэдр (Si04)4- Островные – оливин, цепочечные – пироксены, ленточные – амфиболы, слоистые – слюды, каркасные – кварц, ПШ.

Значение первичных минералов:

1. Влияют на агрофизические свойства почв через ГМС. Чем больше их – тем легче почва для обработки.

2. Являются резервом зольных элементов для растений (К,Са…)

3. Источник образования вторичных минералов.

Среди вторичных минералов – минералы простых солей, гидроокислы и окислы, глинистые минералы. Минералы простых солей образуются при выветривании 1-х минералов и как результат почвообразования: кальцит, магнезит, сода, гипс и др. Они растворимы в воде и в условиях засушливого климата могут вызвать засоление почв. Минералы гидроокисей и окисей – гидроокиси Si, Al, Fe, Mn. Образуются при выветривании первичных в виде гелей, затем происходит их дегидратация и кристаллизация с образованием окисей и гидроокисей кристаллической структуры. В почвах их немного. Чем больше они окристаллизованы – тем меньше их растворимость. Благодаря высокой удельной поверхности они поглощают фосфор, делая его недоступным для растений. Глинистые минералы являются вторичными алюмосиликатами. Формула nSiO2*Al2O3*mH2O , соотношения SiO2:Al2O3 = 2-5. Образуются при выветривении 1-х минералов и биогенным путём при разложении органических остатков.

1) гр МОНТМОРИЛЛОНИТА (монтмориллонит, бейделит, нонтронит) SiO2:Fe2O3 = 4. Трёхслойная структура (тетраэдры разделены октаэдрическим слоем). Кристаллическая решётка подвижная, способны к набуханию, мелкодисперсны (60% - коллоиды). Обладают высокой поглотительной способностью (80-120 мг/100г). Образуют с ГК прочные комплексы, что приводит к образованию водопрочной структуры. Во влажном состоянии набухают, в сухом растрескиваются, образуют корку. Обладают высокой липкостью, слабой водопроницаемостью.

2) гр КАОЛИНИТА (каолинит, галуазит) Двухслойная кристаллическая решётка (тетр. И окт.)

Не набухают, бедны основаниями, ёмкость поглощения – не более 20 мг-экв/100г

3) гр ГИДРОСЛЮДЫ (гидромусковит, гидробиотит). Трёхслойная структура. Набухают, содержат 6-7% калия. Образуются из ПШ и слюд. В почве очень распространены.

4) гр ХЛОРИТЫ – 4-х слойная структура, не набухают. Содержат в своём составе макро и микроэлементы: железо, никель, хром, магний.

5) гр СМЕШАННОСЛОЙНЫЕ – широко распространены в почве. В их структуре чередуются слои различных минералов.

На мин. Состав почв оказывает влияние очень большое количество факторов: минералогический и химический состав исходной почвообразующей породы, биоклиматическая обстановка почвообразования, соотношение рН и О-В потенциала среды, дренаж, присутствие катионов в среде, возраст почвообразования, присутствие хелатизирующих органических компонентов в среде.

От мин. Состава зависят все свойства почв, определяющие их плодородие: резерв пит. Элементов, водно-физические свойства, наличие доступных элементов питания растениям и т.д.